KR20210119612A - Wearable display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨어러블 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wearable display device.
최근 웨어러블 장치는 다양한 형태로 제작되고 있다. 특히, 의류형 웨어러블 장치로써, 사용자가 착용하여 사용자의 생체 신호를 측정하고 이를 통해 건강 상태를 점검할 수 있는 웨어러블 장치에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다.Recently, wearable devices have been manufactured in various forms. In particular, as a clothing-type wearable device, there is a growing interest in a wearable device that a user wears to measure a user's bio-signals and check a health condition through the wearable device.
본 발명의 일 목적은 디스플레이부에 포함되는 발광 소자에서 방출되는 광을 이용하여 사용자의 생체 신호를 측정하고, 측정된 생체 신호에 따른 건강 상태를 디스플레이부를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있는 웨어러블 표시 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION One object of the present invention is to provide a wearable display device capable of measuring a user's biosignal using light emitted from a light emitting device included in a display unit and monitoring a health state according to the measured biosignal in real time through a display unit. is to provide
본 발명의 실시예들에 의한 웨어러블 표시 장치는, 기판, 상기 기판 상에 배치되는 제1 센싱부, 및 상기 제1 센싱부 상에 배치되며, 전면으로 제1 광을 방출하여 영상을 표시하고, 상기 기판을 향하는 배면으로 제2 광을 방출하는 발광 소자를 포함하는 디스플레이부를 포함할 수 있다. 상기 제1 센싱부는 상기 사용자의 신체에서 반사된 상기 제2 광을 이용하여, 상기 사용자의 신체에서 발생되는 생체 신호를 측정할 수 있다.A wearable display device according to embodiments of the present invention includes a substrate, a first sensing unit disposed on the substrate, and a first sensing unit disposed on the first sensing unit, emitting a first light to a front surface, and displaying an image; and a display unit including a light emitting device emitting a second light toward a rear surface of the substrate. The first sensing unit may measure a biosignal generated from the user's body by using the second light reflected from the user's body.
일 실시예에서, 상기 웨어러블 표시 장치는, 상기 기판 상에 배치되며, 상기 제1 센싱부 및 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 센싱부는, 상기 사용자의 신체에서 반사된 상기 제2 광을 받아들여 전기 신호로 변환시키는 수광 소자를 포함할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 수광 소자와 전기적으로 연결되며, 상기 전기 신호에 기초하여 상기 생체 신호를 측정하는 측정 회로를 포함할 수 있다.In an embodiment, the wearable display device may further include a controller disposed on the substrate and configured to control the first sensing unit and the display unit. The first sensing unit may include a light receiving element that receives the second light reflected from the user's body and converts it into an electrical signal. The control unit may include a measuring circuit electrically connected to the light receiving element and measuring the biosignal based on the electric signal.
일 실시예에서, 상기 수광 소자는 상기 발광 소자와 평면 상에서 비중첩하여 배치될 수 있다.In an embodiment, the light-receiving element may be disposed to be non-overlapping with the light-emitting element on a plane.
일 실시예에서, 상기 제1 센싱부는, 상기 기판을 노출시키는 적어도 하나의 개구를 포함하는 차광 패턴을 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the first sensing unit may further include a light blocking pattern including at least one opening exposing the substrate.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 개구는 상기 발광 소자와 평면 상에서 중첩할 수 있다. In an embodiment, the at least one opening may overlap the light emitting device on a plane.
일 실시예에서, 상기 차광 패턴은 상기 수광 소자의 상면을 커버할 수 있다. In an embodiment, the light blocking pattern may cover an upper surface of the light receiving element.
일 실시예에서, 상기 발광 소자는 상기 제2 광으로서 적색광 또는 녹색광을 방출할 수 있다. In an embodiment, the light emitting device may emit red light or green light as the second light.
일 실시예에서, 상기 제1 센싱부는, 상기 측정 회로와 전기적으로 연결되며, 서로 이격하여 배치되는 제1 센싱 전극 및 제2 센싱 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 측정 회로는 상기 제1 센싱 전극과 상기 제2 센싱 전극 사이의 정전 용량의 변화량에 기초하여 상기 생체 신호를 측정할 수 있다.In an embodiment, the first sensing unit may further include a first sensing electrode and a second sensing electrode electrically connected to the measurement circuit and spaced apart from each other. The measuring circuit may measure the biosignal based on an amount of change in capacitance between the first sensing electrode and the second sensing electrode.
일 실시예에서, 상기 제1 센싱 전극 및 상기 제2 센싱 전극은 상기 발광 소자와 평면 상에서 비중첩하여 배치될 수 있다. In an embodiment, the first sensing electrode and the second sensing electrode may be disposed to overlap the light emitting device on a plane.
일 실시예에서, 상기 제1 센싱부는, 제1 부분이 상기 기판 상에 배치되며, 제2 부분이 상기 기판 하부로 벤딩되는 베이스층, 및 상기 베이스층의 상기 제2 부분에 배치되며, 상기 측정 회로와 전기적으로 연결되는 제1 센싱 전극 및 제2 센싱 전극을 포함할 수 있다. In an embodiment, the first sensing unit, a first part is disposed on the substrate, a second part is disposed on a base layer bent under the substrate, and the second part of the base layer, the measurement It may include a first sensing electrode and a second sensing electrode electrically connected to the circuit.
일 실시예에서, 상기 제1 센싱 전극 및 상기 제2 센싱 전극은 상기 베이스층으로부터 노출될 수 있다. 상기 측정 회로는, 제1 센싱 전극을 통해 상기 사용자의 신체에 전류를 인가하고, 상기 제2 센싱 전극을 통해 상기 사용자의 신체 접촉 부위의 전압을 검출하며, 검출된 상기 전압에 기초하여 상기 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다.In an embodiment, the first sensing electrode and the second sensing electrode may be exposed from the base layer. The measuring circuit applies a current to the user's body through a first sensing electrode, detects a voltage of the user's body contact portion through the second sensing electrode, and based on the detected voltage, the user's Biosignals can be measured.
일 실시예에서, 상기 측정 회로는 측정된 상기 생체 신호에 기초하여 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 디스플레이부가 상기 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시하도록 제어하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the measurement circuit may generate sensing data based on the measured bio-signal. The controller may further include a processor that controls the display unit to display an image including the user's biometric information based on the sensed data.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 디스플레이부를 구동하는 디스플레이 구동 회로, 및 상기 측정 회로의 상기 생체 신호 측정에 필요한 전원을 상기 측정 회로에 제공하고, 상기 디스플레이 구동 회로의 상기 디스플레이부 구동에 필요한 전원을 상기 디스플레이 구동 회로에 제공하는 배터리부를 더 포함할 수 있다. 상기 배터리부는, 태양광 에너지 충전 방식 또는 진동 에너지 충전 방식으로 충전될 수 있다. In an embodiment, the controller provides a display driving circuit for driving the display unit under the control of the processor, and power required for the measurement circuit to measure the biosignal, to the measurement circuit, and The display unit may further include a battery unit that provides power required for driving the display unit to the display driving circuit. The battery unit may be charged by a solar energy charging method or a vibration energy charging method.
일 실시예에서, 상기 웨어러블 표시 장치는, 사용자의 신체에 밀착되는 재질로 형성되는 의류부를 더 포함하고, 상기 기판은 상기 의류부의 적어도 일부에 부착될 수 있다.In an embodiment, the wearable display device may further include a clothing unit formed of a material that closely adheres to the user's body, and the substrate may be attached to at least a portion of the clothing unit.
일 실시예에서, 상기 웨어러블 표시 장치는, 상기 의류부의 상기 기판이 부착되지 않는 위치에 부착되는 제2 센싱부, 및 상기 측정 회로와 상기 제2 센싱부를 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 측정 회로는 상기 제2 센싱부를 이용하여 상기 생체 신호를 측정할 수 있다.In an embodiment, the wearable display device may further include a second sensing unit attached to a position where the substrate is not attached to the clothing unit, and a connection member electrically connecting the measurement circuit and the second sensing unit. have. The measurement circuit may measure the biosignal using the second sensing unit.
일 실시예에서, 상기 연결 부재는 도전성 섬유 재질로 형성될 수 있다.In one embodiment, the connecting member may be formed of a conductive fiber material.
일 실시예에서, 상기 웨어러블 표시 장치는, 상기 의류부의 상기 기판이 부착되지 않는 위치에 부착되는 제2 센싱부, 및 상기 측정 회로와 제2 센싱부 간의 신호 전송을 위한 통신부를 더 포함할 수 있다. 상기 측정 회로는 상기 통신부 및 상기 제2 센싱부를 이용하여 상기 생체 신호를 측정할 수 있다.In an embodiment, the wearable display device may further include a second sensing unit attached to a position where the substrate is not attached to the clothing unit, and a communication unit for transmitting a signal between the measurement circuit and the second sensing unit. . The measurement circuit may measure the biosignal using the communication unit and the second sensing unit.
본 발명의 실시예들에 의한 웨어러블 표시 장치는, 디스플레이부에서 방출되는 광을 이용하여 생체 신호를 측정할 수 있는 센싱부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 센싱부가 생체 신호 측정을 위한 별도의 광원을 포함하지 않음으로써, 웨어러블 표시 장치가 단순화될 수 있다.A wearable display device according to embodiments of the present disclosure may include a sensing unit capable of measuring a biosignal using light emitted from the display unit. Accordingly, since the sensing unit does not include a separate light source for measuring biosignals, the wearable display device may be simplified.
또한, 본 발명의 실시예들에 의한 웨어러블 표시 장치에 따르면, 사용자가 측정된 생체 신호에 따른 건강 상태를 디스플레이부를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있다.In addition, according to the wearable display device according to the embodiments of the present invention, the user can monitor the health state according to the measured bio-signal through the display unit in real time.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and may be variously expanded without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 웨어러블 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 웨어러블 표시 장치에 포함된 생체 신호 센서의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 생체 신호 센서의 사용자 생체 신호 센싱 동작의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 웨어러블 표시 장치에 포함된 생체 신호 센서의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4a 및 도 4b의 생체 신호 센서의 사용자 생체 신호 센싱 동작의 일 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a wearable display device according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a biosignal sensor included in the wearable display device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a user biosignal sensing operation of the biosignal sensor of FIG. 2 .
4A and 4B are diagrams illustrating another example of a biosignal sensor included in the wearable display device of FIG. 1 .
5 is a diagram illustrating an example of a user biosignal sensing operation of the biosignal sensor of FIGS. 4A and 4B .
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결된다"고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.In addition, when a part is said to be "connected" with another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which another element is interposed therebetween.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "directly on" another part, but also the case where another part is in the middle. In addition, in the present specification, when a portion such as a layer, film, region, or plate is formed on another portion, the formed direction is not limited only to the upper direction, and includes those formed in the side or lower direction. . Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “under” another part, this includes not only cases where it is “directly under” another part, but also a case where another part is in between.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 웨어러블 표시 장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a wearable display device according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 웨어러블 표시 장치(1000)는 의류부(100) 및 생체 신호 센서(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
의류부(100)는 사용자의 신체에 밀착되는 재질과 구조로 형성될 수 있다. 이를 위해, 의류부(100)는 탄성이 우수한 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 의류부(100)는 스판덱스(spandex) 재질, 스판덱스가 혼합된 각종 섬유 재료 등으로 구성될 수 있다. 의류부(100)가 사용자의 신체에 밀착됨에 따라, 생체 신호 센서(200)의 생체 신호 측정 정확도가 향상될 수 있다.The
한편, 도 1에서는 의류부(100)가 티셔츠(또는, 상의)인 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 의류부(100)가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 의류부(100)는 하의, 신발, 양말, 아대 등 다양한 웨어러블 제품으로 구성될 수 있다.Meanwhile, although the
생체 신호 센서(200)는 의류부(100)의 적어도 일부에 부착될 수 있다. 도 1에서는 생체 신호 센서(200)가 의류부(100)의 팔 부분에 부착된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않으며, 의류부(100)의 다른 부분에 부착될 수도 있다. 또한, 생체 신호 센서(200)는 복수 개로 구성되어 의류부(100)에 부착될 수도 있다.The
생체 신호 센서(200)는 사용자의 신체에서 발생되는 생체 신호를 측정할 수 있으며, 측정된 생체 신호에 기초하여 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시할 수도 있다. 여기서, 생체 신호 센서(200)는 생체 신호로서 심전도(electrocardiogram; ECG), 호흡(respiration), 활동량(activity), 체온(body temperature) 등을 측정할 수 있다.The
생체 신호 센서(200)는 생체 신호를 측정하기 위한 센싱부(도 3의 210)(또는, 제1 센싱부)를 및 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시하기 위한 디스플레이부(도 3의 220)를 포함할 수 있다. 여기서, 디스플레이부(도 3의 220)는 발광 소자(도 3의 LD)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 생체 신호 센서(200)는 발광 소자(도 3 의 LD)에서 방출되는 광을 이용하여 생체 신호를 측정할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(도 3의 LD)는 양면 발광 소자로 구성되며, 생체 신호 센서(200)는 디스플레이부(도 3의 220)의 배면(즉, 사용자의 신체를 향하는 면)으로 방출되어 사용자의 신체에서 반사되는 광을 이용하여 사용자의 신체에서 발생되는 생체 신호를 측정할 수 있다. 또한, 생체 신호 센서(200)는 디스플레이부(도 3의 200)의 전면(즉, 사용자가 시인하는 면)으로 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 측정된 생체 신호에 따른 건강 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.In an embodiment, the
한편, 생체 신호 센서(200)가 표시하는 영상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 생체 신호 센서(200)는 로고(logo), 특정 문양 등을 디스플레이부(도 3의 200)의 전면에 표시하여 의류부(100)(또는, 웨어러블 표시 장치(1000))의 디자인을 변경할 수도 있다. 생체 신호 센서(200)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.Meanwhile, the image displayed by the
일 실시예에서, 웨어러블 표시 장치(1000)는 연결 부재들(310, 320a, 320b, 320c) 및 센싱부들(410a, 410b, 410c)(또는, 제2 센싱부)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 센싱부들(410a, 410b, 410c)은 생체 신호 센서(200)가 부착되지 않는 위치에서 서로 다른 위치에 형성될 수 있으며, 연결 부재들(310, 320a, 320b, 320c)은 생체 신호 센서(200)(또는, 도 2의 측정 회로(232))와 센싱부들(410a, 410b, 410c)을 전기적으로 연결할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 생체 신호 측정의 정확도가 향상될 수 있다.In an embodiment, the
한편, 연결 부재들(310, 320a, 320b, 320c)은 의류부(100)의 착용감을 위해 도전성 섬유 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재들(310, 320a, 320b, 320c)은 직물 내측에 형성되는 도전성 섬유로 구성되는 신호 전송용 라인과 접지용 라인이 이격하여 배치되는 형태로 구성될 수 있다.Meanwhile, the connecting
도 1에서는 센싱부들(410a, 410b, 410c)은 3개인 것으로 도시되었으나, 센싱부들(410a, 410b, 410c)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 센싱부들은 4개 이상으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 생체 신호 측정의 정확도가 향상될 수 있다.In FIG. 1, the
일 실시예에서, 웨어러블 표시 장치(1000)는 연결 부재들(310, 320a, 320b, 320c)을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 웨어러블 표시 장치(1000)는 생체 신호 센서(200)가 센싱부들(410a, 410b, 410c)로부터 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있도록 생체 신호 센서(200) 및 센싱부들(410a, 410b, 410c) 간의 신호 전송을 위한 칩(chip) 형태의 통신부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시예에서, 생체 신호 센서(200), 연결 부재들(310, 320a, 320b, 320c), 및 센싱부들(410a, 410b, 410c)은 의류부(100)에 탈부착 가능하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 사용자는, 웨어러블 표시 장치(1000)를 착용하는 경우 생체 신호 센서(200), 연결 부재들(310, 320a, 320b, 320c), 및 센싱부들(410a, 410b, 410c)을 의류부(100)에 부착하여 생체 신호를 측정하고, 웨어러블 표시 장치(1000)를 착용하지 않는 경우 생체 신호 센서(200), 연결 부재들(310, 320a, 320b, 320c), 및 센싱부들(410a, 410b, 410c)를 의류부(100)로부터 탈착하여 의류부(100)를 용이하게 세탁할 수 있다.In an embodiment, the
도 2는 도 1의 웨어러블 표시 장치에 포함된 생체 신호 센서의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 생체 신호 센서의 사용자 생체 신호 센싱 동작의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a biosignal sensor included in the wearable display device of FIG. 1 , and FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a user biosignal sensing operation of the biosignal sensor of FIG. 2 .
도 2를 참조하면, 생체 신호 센서(200)는 영상이 표시되는 표시 영역(DA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)에는 영상을 표시하기 위한 화소(PX)들이 위치할 수 있다. 여기서, 화소(PX)는 적색, 녹색, 또는 청색의 빛을 방출할 수 있다. 각 화소(PX)는 발광 소자(LD)를 포함할 수 있으며, 일 예로, 각 화소(PX)는 유기발광소자(organic light emitting diode)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
생체 신호 센서(200)는 기판(SUB), 센싱부(210)(또는, 제1 센싱부), 디스플레이부(220), 및 제어부(230)를 포함할 수 있다.The
기판(SUB)은 사용자의 신체 부위 중 생체 신호 센서(200)가 부착되는 부위의 피부(SK)에 접촉(또는, 밀착)될 수 있다. 여기서, 기판(SUB)은 사용자의 피부(SK)로 접촉(또는, 밀착)이 용이하도록, 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET) 등의 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있다.The substrate SUB may be in contact with (or in close contact with) the skin SK of a portion of the user's body to which the
도 2 및 도 3에 도시되지는 않았으나, 센싱부(210)와 제어부(230) 간의 신호 전송 및 디스플레이부(220)와 제어부(230) 간의 신호 전송을 위해, 기판(SUB)은 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board, FPCB)를 포함할 수 있다.Although not shown in FIGS. 2 and 3 , for signal transmission between the
한편, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 생체 신호 센서(200)는 의류부(100)에 탈부착될 수 있다. 이를 위해, 생체 신호 센서(200)는 기판(SUB)의 일면(예를 들어, 사용자의 피부(SK)에 접촉되는 면)에 배치되는 접착 부재(AM)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, as described with reference to FIG. 1 , the
제어부(230)는 센싱부(210) 및 디스플레이부(220)를 제어할 수 있으며, 디스플레이 구동 회로(231), 측정 회로(232), 프로세서(233), 및 배터리부(234)를 포함할 수 있다. 제어부(230)에 포함되는 디스플레이 구동 회로(231), 측정 회로(232), 프로세서(233), 및 배터리부(234)는 기판(SUB) 상에서 표시 영역(DA)에 비중첩하도록 배치될 수 있다.The
프로세서(233)는 생체 신호 센서(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(233)는 시스템 온 칩으로 구현될 수 있다.The
프로세서(233)는 디스플레이 구동 회로(231)를 제어할 수 있다. 프로세서(233)는 입력 영상 데이터 및 제어 신호를 생성하여, 디스플레이 구동 회로(231)에 제공할 수 있다.The
프로세서(233)는 측정 회로(232)를 제어할 수 있다. 프로세서(233)는 측정 회로(232)에 사용자의 생체 신호 측정을 위한 제어 신호를 제공할 수 있다.The
또한, 프로세서(233)는 메모리, 통신 장치 등을 포함할 수 있다.In addition, the
디스플레이 구동 회로(231)는 프로세서(233)의 제어에 따라 디스플레이부(220)를 구동할 수 있다. 디스플레이 구동 회로(231)는 프로세서(233)로부터 제공된 입력 영상 데이터 및 제어 신호에 기초하여 데이터 신호 및 스캔 신호를 생성하고, 데이터 라인들을 통해 화소(PX)들 각각에 데이터 신호를 공급할 수 있으며, 스캔 라인들을 통해 화소(PX)들 각각에 스캔 신호를 공급할 수 있다.The
일 실시예에서, 디스플레이 구동 회로(231)는 집적 회로(IC)로 구성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식 등으로 기판(SUB) 상에 부착될 수 있다.In one embodiment, the
측정 회로(232)는 프로세서(233)의 제어에 따라, 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다. 측정 회로(232)는 센싱부(210)에 포함되는 수광 소자(211) 또는 센싱 전극들(212)과 전기적으로 연결되어, 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다. 측정 회로(232)는 측정된 사용자의 생체 신호에 기초하여 센싱 데이터를 생성하고, 프로세서(233)에 제공할 수 있다.The
일 실시예에서, 프로세서(233)는 측정 회로(232)로부터 제공되는 센싱 데이터에 기초하여, 디스플레이부(220)가 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시하도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(233)는 사용자의 생체 정보 영상에 대응하는 입력 영상 데이터를 생성하고, 디스플레이 구동 회로(231)에 제공할 수 있다.In an embodiment, the
배터리부(234)는 측정 회로(232)의 생체 신호 측정에 필요한 전원을 측정 회로(232)에 제공하고, 디스플레이 구동 회로(231)의 디스플레이부(220) 구동에 필요한 전원을 디스플레이 구동 회로(231)에 제공할 수 있다.The
일 실시예에서, 배터리부(234)는 태양광 에너지 충전 방식 또는 진동 에너지 충전 방식으로 충전될 수 있다. 이를 위해, 생체 신호 센서(200)는, 제어부(230) 상에 형성되는 충전 모듈(240)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 충전 모듈(240)은 태양광 충전 모듈 또는 진동 충전 모듈로 구성될 수 있다.In an embodiment, the
한편, 표시 영역(DA)의 외측에는 화소(PX)들의 구동에 필요한 전원들을 공급하기 위한 전원 라인(PL)이 형성될 수 있으며, 배터리부(234)는 전원 라인(PL)을 통해 화소(PX)들의 구동에 필요한 전원들을 공급할 수 있다. 전원 라인(PL)은 제2 방향(DR2)으로 표시 영역(DA)의 외측에 형성되는 2개의 라인들과 제1 방향으로(DR1)으로 표시 영역(DA)의 외측에 형성되는 1개의 라인이 결합하여 형성될 수 있다.Meanwhile, a power line PL for supplying power required to drive the pixels PX may be formed outside the display area DA, and the
센싱부(210)는 기판(SUB) 상에 배치되며, 수광 소자(211), 센싱 전극들(212), 차광 패턴(213)을 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 수광 소자(211)는 화소(PX)들(또는, 화소(PX)들에 포함되는 발광 소자(LD))과 비중첩하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 화소(PX)들이 방출하는 광이 사용자의 피부(SK) 표면까지 이동하는 경로가 형성될 수 있다.In an embodiment, the
한편, 도 2 및 도 3에서는 수광 소자(211)가 1개인 것으로 도시되어있으나, 이는 예시적인 것으로 수광 소자(211)는 2개 이상으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 생체 신호 센서(200)의 생체 신호 측정의 정확도가 향상될 수 있다.Meanwhile, although one
일 실시예에서, 제1 센싱 전극(212a) 및 제2 센싱 전극(212b)은 제1 방향(DR1)을 따라 화소(PX)들(또는, 화소(PX)들에 포함되는 발광 소자(LD))과 비중첩하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 화소(PX)들이 방출하는 광(또는, 제2 광(L2a))이 사용자의 피부(SK) 표면까지 이동하는 경로가 형성될 수 있다.In an embodiment, the
제1 센싱 전극(212a) 및 제2 센싱 전극(212b)은 기판(SUB)에 의해 사용자의 피부(SK)와 이격되어 배치(또는, 비접촉)될 수 있다. 서로 이격하여 배치되는 제1 센싱 전극(212a) 및 제2 센싱 전극(212b)은 정전 용량을 형성할 수 있으며, 제1 센싱 전극(212a) 및 제2 센싱 전극(212b) 간에 형성되는 정전 용량은 사용자의 생체 신호의 영향에 의해 변화할 수 있다. 여기서, 센싱 전극들(212)은 정전 용량을 형성하기 위해 최소 2개 이상으로 구성될 수 있다.The
일 실시예에서, 생체 신호 센서(200)(또는, 측정 회로(232))는 제1 센싱 전극(212a)과 제2 센싱 전극(212b) 사이의 정전 용량의 변화량에 기초하여 생체 신호를 측정할 수 있다.In an embodiment, the biosignal sensor 200 (or the measuring circuit 232 ) measures the biosignal based on the amount of change in capacitance between the
예를 들어, 생체 신호 센서(200)가 사용자의 신체(또는, 피부(SK))에 접촉되는 경우, 접촉 부위에서 제1 센싱 전극(212a)과 제2 센싱 전극(212b) 사이의 정전 용량 값이 사용자의 생체 신호의 영향을 받아 미세하게 변화할 수 있다. 측정 회로(232)는 정전 용량 값의 변화량을 측정하고, 측정된 정전 용량 값의 변화량을 증폭기(amplifier; AMP)를 통해 증폭시키고, 생체 신호와 관련이 없는 정보를 필터링하여 생체 신호를 측정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 측정 회로(232)는 측정된 생체 신호에 기초하여 센싱 데이터를 생성하고, 센싱 데이터를 프로세서(233)에 제공할 수 있다. 프로세서(233)는 측정 회로(232)로부터 제공되는 센싱 데이터에 기초하여, 디스플레이부(220)가 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시하도록 제어할 수 있다.For example, when the
한편, 도 2 및 도 3에서는 센싱 전극들(212)이 2개인 것으로 도시되어있으나, 이는 예시적인 것으로, 센싱 전극들(212)은 3개 이상으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 생체 신호 센서(200)의 생체 신호 측정의 정확도가 향상될 수 있다.Meanwhile, although two
차광 패턴(213)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있으며, 발광 소자(LD)로부터 방출되는 광을 차단하는 블랙 매트릭스(black matrix; BM) 역할을 할 수 있다. 차광 패턴(213)은 빛을 차단할 수 있는 블랙 염료나 안료를 포함하는 블랙 유기 고분자 물질이나, 크롬, 크롬 산화물 등의 금속(금속 산화물) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.The
일 실시예에서, 차광 패턴(213)은 기판을 노출시키는 적어도 하나의 개구를 포함할 수 있다. 차광 패턴(213)은 개구를 포함함으로써, 화소(PX)들로부터 방출되는 광(또는, 제2 광(L2a))이 개구를 통해 사용자의 피부(SK) 표면까지 이동하는 경로 및 사용자의 피부(SK)로부터 반사된 광(또는, 제2 광(L2b))이 수광 소자(211)로 이동하는 경로가 형성될 수 있다.In an embodiment, the
일 실시예에서, 차광 패턴(213)은 수광 소자(211)의 상면(예를 들어, 디스플레이부(220)를 향하는 면)을 커버할 수 있다. 이에 따라, 화소(PX)들로부터 방출되는 광(또는, 제2 광(L2a))이 사용자의 피부(SK) 표면을 거치지 않고 직접 수광 소자(211)로 이동하는 경로가 차단될 수 있다.In an embodiment, the
디스플레이부(220)는 센싱부(210) 상에 배치되며, 화소 회로층(221), 제1 전극층(222), 발광 소자층(223), 및 제2 전극층(224)을 포함할 수 있다.The
화소 회로층(221)은 센싱부(210) 상에 배치될 수 있다. 화소 회로층(221)에는 화소(PX)들 각각의 트랜지스터뿐만 아니라, 스캔 라인, 데이터 라인 등이 배치될 수 있다. 트랜지스터 각각은 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함할 수 있다.The
화소 회로층(221) 상에는 제1 전극층(222), 발광 소자층(223), 및 제2 전극층(224)이 제3 방향(DR3)을 따라 순차적으로 적층될 수 있다. 발광 소자층(223)은 광을 발광하는 화소(PX)들과 화소(PX)들을 정의하는 화소 정의막을 포함할 수 있다. 발광 소자층(223)의 화소(PX)들은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. A
발광 소자층(223)은 유기 물질을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 이 경우, 발광 소자층(223)은 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 발광층(organic light emitting layer), 및 전자 수송층(electron transporting layer)을 포함할 수 있다. The light emitting
발광 소자층(223)은 무기 발광 소자를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전극층(222)과 제2 전극층(224)은 동일 층에 배치되고, 무기 발광 소자는 제1 전극층(222)의 제1 전극과 제2 전극층(224)의 제2 전극에 전기적으로 연결될 수 있다.The light emitting
일 실시예에서, 발광 소자층(223)은 양면으로 발광하는 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 발광 소자(LD)는, 전면(예를 들어, 사용자에게 시인되는 면)으로 제1 광(L1)을 방출하고, 배면(예를 들어, 센싱부(213) 또는 사용자의 피부(SK)를 향하는 면)으로 제2 광(L2a)을 방출할 수 있다.In an embodiment, the light emitting
디스플레이부(220)는 발광 소자(LD)로부터 방출되는 제1 광(L1)을 이용하여 전면에서 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(220)는 제1 광(L1)을 이용하여 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 측정된 생체 신호에 따른 건강 상태를 디스플레이부를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있다.The
일 실시예에서, 생체 신호 센서(200)(또는, 센싱부(210))는 발광 소자(LD)로부터 배면(예를 들어, 센싱부(213) 또는 사용자의 피부(SK)를 향하는 면)으로 방출되어, 사용자의 신체(예를 들어, 사용자의 혈관(BV))로부터 반사된 제2 광(L2b)을 이용하여, 사용자의 신체에서 발생되는 생체 신호를 측정할 수 있다.In one embodiment, the biosignal sensor 200 (or the sensing unit 210 ) moves from the light emitting device LD to the rear surface (eg, the
일 실시예에서, 수광 소자(211)는 발광 소자(LD)로부터 배면으로 방출되어, 사용자의 신체(예를 들어, 사용자의 혈관(BV))로부터 반사된 제2 광(L2b)을 받아 들여 전기 신호(예를 들어, 전류 등)로 변환시킬 수 있다.In one embodiment, the
수광 소자(211)는 사용자의 혈관(BV)의 혈류량에 따른 반사광의 세기(reflected light intensity)의 변화량을 측정할 수 있다. 예를 들어, 심장 수축에 의한 혈류량이 증가하는 수축기 피크에서는 혈압은 높아지나 빛(또는, 제2 광(L2a))은 혈액에 의해 많이 흡수되어 반사광 세기는 약하게 나타나고 이완기에는 반사광의 세기는 강하게 나타난다. 수광 소자(211)는 이와 같은 반사광의 세기 변화량을 측정하고, 이를 전기 신호로 변환시킬 수 있다. 수광 소자(211)는 일 예로, 포토 다이오드(Photodiode; PD)로 구성될 수 있다. 수광 소자(211)는 변환된 전기 신호를 측정 회로(232)로 제공할 수 있다.The
일 실시예에서, 생체 신호 센서(200)는 사용자의 생체 신호를 측정하기 위해, 제2 광(L2a)으로서, 광흡수도를 고려한 맥파나 신호량 크기 보정을 위한 중성 광원으로서 530nm 파장대의 녹색광 또는 혈압 측정을 위한 맥파 획득에 사용될 수 있는 660nm 파장대의 적색광을 이용할 수 있다. 즉, 사용자의 생체 신호 측정을 위해, 발광 소자(LD)는 제2 광(L2a)으로서 적색광 또는 녹색광을 방출할 수 있다.In one embodiment, in order to measure the user's bio-signal, the
측정 회로(232)는 수광 소자(211)로부터 제공되는 전기 신호에 기초하여 생체 신호를 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정 회로(232)는 신호 처리를 위해, 트랜스임피던스증폭기(trans-impedance amplifier; TIA), 프로그래머블 게인 증폭기(programmable gain amplifier; PGA), 아날로그 디지털 변환기(analog-to-digital convertor; ADC)를 포함할 수 있다. 여기서, 트랜스임피던스증폭기는 전기 신호(예를 들어, 전류)를 출력 전압으로 변환하고, 프로그래머블 게인 증폭기는 출력 전압의 이득 값을 증폭시키며, 아날로그 디지털 변환기는 아날로그 형태의 출력 전압 값을 디지털 형태의 값으로 변환시켜 생체 신호를 생성할 수 있다.The
상술한 바와 같이, 측정 회로(232)는 측정된 생체 신호에 기초하여 센싱 데이터를 생성하고, 센싱 데이터를 프로세서(233)에 제공할 수 있다. 프로세서(233)는 측정 회로(232)로부터 제공되는 센싱 데이터에 기초하여, 디스플레이부(220)가 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시하도록 제어할 수 있다.As described above, the
생체 신호 센서(200)는 디스플레이부(220) 상에 배치되는 윈도우층(WDL)을 더 포함할 수 있다. 윈도우층(WDL)은 센싱부(210) 및 디스플레이부(220) 상에 배치되어, 외부의 스크래치 등으로부터 센싱부(210)와 디스플레이부(220)를 보호할 수 있다. 윈도우층(WDL)의 전면(또는, 상면)은 사용자의 입력 수단(손가락)이 접하는 면일 수 있다.The
일 실시예에서, 생체 신호 센서(200)는 디스플레이부(220)와 윈도우층(WDL) 사이에 배치되는 편광층을 더 포함할 수 있다. 이 때, 윈도우층(WDL)은 접착층에 의해 디스플레이부(220) 및 편광층 상에 부착될 수 있다. 여기서, 접착층으로써 OCA(optical clear adhesive) 또는 OCR(optical clear resin)이 사용될 수 있다.In an embodiment, the
한편, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2a, L2b)의 광 이동 경로 형성을 위해, 기판(SUB)과 윈도우층(WDL)은 투명하게 형성될 수 있다.Meanwhile, in order to form a light movement path of the first light L1 and the second light L2a and L2b, the substrate SUB and the window layer WDL may be formed to be transparent.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 웨어러블 표시 장치(1000)(또는, 생체 신호 센서(200))는, 디스플레이부(220)의 발광 소자(LD)로부터 방출되는 제2 광(L2a)을 이용하여 생체 신호를 측정할 수 있는 센싱부(210)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 센싱부(210)가 생체 신호 측정을 위한 별도의 광원을 포함하지 않음으로써, 웨어러블 표시 장치(1000)가 단순화될 수 있다.As described with reference to FIGS. 1 to 3 , the wearable display device 1000 (or the biosignal sensor 200 ) according to embodiments of the present invention is provided from the light emitting device LD of the
또한, 본 발명의 실시예들에 의한 웨어러블 표시 장치(1000)는 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시하는 디스플레이부(220)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 측정된 생체 신호에 따른 건강 상태를 디스플레이부(220)를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있다.In addition, the
도 4a 및 도 4b는 도 1의 웨어러블 표시 장치에 포함된 생체 신호 센서의 다른 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4a 및 도 4b의 생체 신호 센서의 사용자 생체 신호 센싱 동작의 일 예를 나타내는 도면이다. 한편, 생체 신호 센서(200')가 베이스층(214)을 더 포함하는 구성 및 센싱 전극들(212')이 베이스층(214) 상에 형성되는 구성을 제외하고, 도 4a 내지 도 5에서의 생체 신호 센서(200')는 도 2 및 도 3의 생체 신호 센서(200)와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.4A and 4B are views illustrating another example of a biosignal sensor included in the wearable display device of FIG. 1 , and FIG. 5 is a view showing an example of a user biosignal sensing operation of the biosignal sensor of FIGS. 4A and 4B am. Meanwhile, except for the configuration in which the
도 4a 내지 도 5를 참조하면, 센싱부(210)는 베이스층(214)을 더 포함할 수 있다.4A to 5 , the
베이스층(214)은 측정 회로(232)와 전기적으로 연결되는 제1 센싱 전극(212a') 및 제2 센싱 전극(212b')을 포함할 수 있다. The
일 실시예에서, 베이스층(214)의 제1 부분(예를 들어, 베이스층(214)의 일단)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 또한, 베이스층(214)은 기판(SUB) 하부면(예를 들어, 기판(SUB)이 사용자의 신체를 향하는 면)으로 벤딩되어 베이스층(214)의 제2 부분(예를 들어, 베이스층(214)의 타단)과 센싱 전극들(212')은 기판 하부면 상에 배치될 수 있다. 이를 위해 베이스층(214)은 연성 인쇄 회로 보드(FPCB)로 구성될 수 있다.In an embodiment, the first portion of the base layer 214 (eg, one end of the base layer 214 ) may be disposed on the substrate SUB. In addition, the
제1 센싱 전극(212a') 및 제2 센싱 전극(212b')은 베이스층(214)이 벤딩된 상태에서, 베이스층(214)으로부터 노출될 수 있다. 이에 따라, 제1 센싱 전극(212a') 및 제2 센싱 전극(212b')은 사용자의 신체(예를 들어, 사용자의 피부(SK))에 접촉될 수 있다. The
일 실시예에서, 측정 회로(232)는 제1 센싱 전극(212a') 및 제2 센싱 전극(212b')을 이용하여 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정 회로(232)는 센싱 전극들(212') 중 하나(또는, 전류 전극)(예를 들어, 제1 센싱 전극(212a') 또는 제2 센싱 전극(212b'))을 통해 사용자의 신체에 전류를 인가할 수 있다. 또한, 측정 회로(232)는 센싱 전극들(212') 중 다른 하나(또는, 전압 전극)(예를 들어, 제2 센싱 전극(212b') 또는 제1 센싱 전극(212a'))를 통해 사용자의 신체 접촉 부위의 전압을 검출할 수 있다. 측정 회로(232)는 전류 전극을 통해 인가된 전류량과 전압 전극을 통해 측정된 전압을 이용하여 사용자에 대응하는 임피던스 값을 계산할 수 있다. 측정 회로(232)는 임피던스 값에 기초하여 센싱 데이터를 생성할 수 있다.In an embodiment, the
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하고 설명하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description illustrates and describes the present invention. In addition, the foregoing is merely to show and describe preferred embodiments of the present invention, and as described above, the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments, the scope of the concepts of the invention disclosed herein, and the writing Changes or modifications are possible within the scope equivalent to one disclosure and/or within the skill or knowledge in the art. Accordingly, the detailed description of the present invention is not intended to limit the present invention to the disclosed embodiments. In addition, the appended claims should be construed to include other embodiments as well.
100: 의류부
200, 200': 생체 신호 센서
210, 210': 센싱부
211: 수광 소자
212, 212': 센싱 전극들
213: 차광 패턴
214: 베이스층
220: 디스플레이부
221: 화소 회로층
222: 제1 전극층
223: 발광 소자층
224: 제2 전극층
230: 제어부
231: 디스플레이 구동 회로
232: 측정 회로
233: 프로세서
234: 배터리부
240: 충전 모듈
310: 연결 부재
320a, 320b, 320c: 연결 부재들
410a, 410b, 410c: 센싱부들
1000: 웨어러블 표시 장치
AM: 접착 부재
DA: 표시 영역
LD: 발광 소자
PL: 전원 라인
SUB: 기판
WDL: 윈도우층100:
210, 210': sensing unit 211: light receiving element
212, 212': sensing electrodes 213: light blocking pattern
214: base layer 220: display unit
221: pixel circuit layer 222: first electrode layer
223: light emitting element layer 224: second electrode layer
230: control unit 231: display driving circuit
232: measurement circuit 233: processor
234: battery unit 240: charging module
310: connecting
410a, 410b, 410c: sensing units 1000: wearable display device
AM: Adhesive member DA: Display area
LD: light emitting element PL: power line
SUB: substrate WDL: window layer
Claims (17)
상기 기판 상에 배치되는 제1 센싱부; 및
상기 제1 센싱부 상에 배치되며, 전면으로 제1 광을 방출하여 영상을 표시하고, 상기 기판을 향하는 배면으로 제2 광을 방출하는 발광 소자를 포함하는 디스플레이부를 포함하며,
상기 제1 센싱부는 사용자의 신체에서 반사된 상기 제2 광을 이용하여, 상기 사용자의 신체에서 발생되는 생체 신호를 측정하는, 웨어러블(wearable) 표시 장치.Board;
a first sensing unit disposed on the substrate; and
It is disposed on the first sensing unit, and displays an image by emitting a first light to the front, and includes a display unit including a light emitting device for emitting a second light to the rear surface toward the substrate,
The first sensing unit measures a biosignal generated in the user's body by using the second light reflected from the user's body, a wearable display device.
상기 기판 상에 배치되며, 상기 제1 센싱부 및 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제1 센싱부는,
상기 사용자의 신체에서 반사된 상기 제2 광을 받아들여 전기 신호로 변환시키는 수광 소자를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 수광 소자와 전기적으로 연결되며, 상기 전기 신호에 기초하여 상기 생체 신호를 측정하는 측정 회로를 포함하는, 웨어러블 표시 장치.According to claim 1,
It is disposed on the substrate, further comprising a control unit for controlling the first sensing unit and the display unit,
The first sensing unit,
and a light receiving element that receives the second light reflected from the user's body and converts it into an electrical signal,
The control unit is
and a measurement circuit electrically connected to the light receiving element and configured to measure the biosignal based on the electric signal.
상기 기판을 노출시키는 적어도 하나의 개구를 포함하는 차광 패턴을 더 포함하는, 웨어러블 표시 장치.According to claim 2, wherein the first sensing unit,
The wearable display device of claim 1 , further comprising a light blocking pattern including at least one opening exposing the substrate.
상기 측정 회로와 전기적으로 연결되며, 서로 이격하여 배치되는 제1 센싱 전극 및 제2 센싱 전극을 더 포함하고,
상기 측정 회로는 상기 제1 센싱 전극과 상기 제2 센싱 전극 사이의 정전 용량의 변화량에 기초하여 상기 생체 신호를 측정하는, 웨어러블 표시 장치.According to claim 2, wherein the first sensing unit,
Further comprising a first sensing electrode and a second sensing electrode electrically connected to the measurement circuit and spaced apart from each other,
and the measuring circuit measures the biosignal based on an amount of change in capacitance between the first sensing electrode and the second sensing electrode.
제1 부분이 상기 기판 상에 배치되며, 제2 부분이 상기 기판 하부로 벤딩되는 베이스층; 및
상기 베이스층의 상기 제2 부분에 배치되며, 상기 측정 회로와 전기적으로 연결되는 제1 센싱 전극 및 제2 센싱 전극을 포함하는, 웨어러블 표시 장치. According to claim 2, wherein the first sensing unit,
a base layer having a first portion disposed on the substrate and having a second portion bent under the substrate; and
and a first sensing electrode and a second sensing electrode disposed on the second portion of the base layer and electrically connected to the measurement circuit.
상기 측정 회로는, 제1 센싱 전극을 통해 상기 사용자의 신체에 전류를 인가하고, 상기 제2 센싱 전극을 통해 상기 사용자의 신체 접촉 부위의 전압을 검출하며, 검출된 상기 전압에 기초하여 상기 사용자의 생체 신호를 측정하는, 웨어러블 표시 장치.The method of claim 10, wherein the first sensing electrode and the second sensing electrode are exposed from the base layer,
The measuring circuit applies a current to the user's body through a first sensing electrode, detects a voltage at a body contact portion of the user through the second sensing electrode, and based on the detected voltage, the user's A wearable display device that measures biosignals.
상기 제어부는,
상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 디스플레이부가 상기 사용자의 생체 정보를 포함하는 영상을 표시하도록 제어하는 프로세서를 더 포함하는, 웨어러블 표시 장치.The method of claim 2, wherein the measurement circuit generates sensing data based on the measured bio-signals,
The control unit is
The wearable display device further comprising a processor for controlling the display unit to display an image including the user's biometric information based on the sensed data.
상기 프로세서의 제어에 따라 상기 디스플레이부를 구동하는 디스플레이 구동 회로; 및
상기 측정 회로의 상기 생체 신호의 측정에 필요한 전원을 상기 측정 회로에 제공하고, 상기 디스플레이 구동 회로의 상기 디스플레이부의 구동에 필요한 전원을 상기 디스플레이 구동 회로에 제공하는 배터리부를 더 포함하며,
상기 배터리부는, 태양광 에너지 충전 방식 또는 진동 에너지 충전 방식으로 충전되는, 웨어러블 표시 장치.The method of claim 12, wherein the control unit,
a display driving circuit for driving the display unit under the control of the processor; and
The measurement circuit further comprises a battery unit that provides power required for the measurement of the biosignal to the measurement circuit, and provides power required for driving the display unit of the display driving circuit to the display driving circuit,
The battery unit is charged using a solar energy charging method or a vibration energy charging method.
상기 기판은 상기 의류부의 적어도 일부에 부착되는, 웨어러블 표시 장치.The method according to claim 2, further comprising a clothing part formed of a material in close contact with the user's body,
The substrate is attached to at least a portion of the clothing unit.
상기 의류부의 상기 기판이 부착되지 않는 위치에 부착되는 제2 센싱부; 및
상기 측정 회로와 상기 제2 센싱부를 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함하며,
상기 측정 회로는 상기 제2 센싱부를 이용하여 상기 생체 신호를 측정하는, 웨어러블 표시 장치.15. The method of claim 14,
a second sensing unit attached to a position where the substrate is not attached to the clothing unit; and
Further comprising a connection member electrically connecting the measurement circuit and the second sensing unit,
and the measuring circuit measures the biosignal using the second sensing unit.
상기 의류부의 상기 기판이 부착되지 않는 위치에 부착되는 제2 센싱부; 및
상기 측정 회로와 제2 센싱부 간의 신호 전송을 위한 통신부를 더 포함하며,
상기 측정 회로는 상기 통신부 및 상기 제2 센싱부를 이용하여 상기 생체 신호를 측정하는, 웨어러블 표시 장치.
15. The method of claim 14,
a second sensing unit attached to a position where the substrate is not attached to the clothing unit; and
Further comprising a communication unit for signal transmission between the measurement circuit and the second sensing unit,
and the measuring circuit measures the biosignal using the communication unit and the second sensing unit.
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